Физики сделали новейший ионный кубит, владеющий лучшими чертами на нынешний денек

Группа исследователей из Калифорнийского института в Лос-Анджелесе с помощью разработанного ими ионного квантового бита (кубита) новейшего типа установила новейший рекорд в области низкого уровня ошибок, возникающих при манипуляциях и считывании состояния этих кубитов. Разработанные учеными способы и технологии могут в самом не далеком времени в буквальном смысле произвести революцию в деле проектирования и сооружения настоящих квантовых компов, способных показывать квантовое приемущество на наиболее широком круге задач, чем подобные компы, имеющиеся на нынешний денек.

Имеющиеся квантовые компы еще пока можно отнести к промежному классу «гулких» квантовых устройств, которые очень чувствительны к возникающим в процессе их работы ошибкам. Кубиты, применяемые в этих компах, обеспечивают уровень ошибок порядка 1 процента. Это кажется, на 1-ый взор, мало, но с таковым уровнем ошибок система, состоящая из 100 кубитов, например, будет выдавать некорректные результаты в 63 процентах случаев, что значительно понижает ее эффективность.

Для решения описанной чуть повыше трудности исследователи из Калифорнийского института разработали новейший кубит, состоящий из охлажденного лазерным светом иона радиоактивного изотопа бария — Ba+(133). Этот изотоп был избран далековато не случаем, его собственная резонансная частота находится в определенном участке микроволнового спектра, более пригодного для организации операций считывания и записи квантовой инфы (state preparation and measurement, SPAM) в этот кубит.

В итоге всех принятых защитных мер и использования инноваторских решений (двойное лазерное остывание светом с длинами волн в 493 и 650 нанометров) новейший ионный кубит показывает уровень SPAM-ошибок около 0.03 процента, еще ниже уровня всех остальных видов кубитов, сделанных на текущий момент времени. Это очень наглядно показывает приведенный выше график, на котором голубым цветом показаны фотоны, с помощью которых осуществляется операция «чтения» кубита, содержащие неверные результаты, а желтоватым — фотоны, содержащие правильную информацию. И для сопоставления, в небольшом доп окошке этого же графика представлен аналогичный график наименьшего масштаба, демонстрирующий соотношение неверных и правильных результатов для кубитов другого типа.

И в заключении необходимо подчеркнуть, что создание новейшего типа кубитов учеными из Калифорнийского института обязано оказать воздействие практически на каждую область квантовых информационных технологий. Эти кубиты, как уже упоминалось ранее, способны обеспечить «революционный переворот» в деле организации квантовых коммуникационных сетей, в хронометрических разработках, в разработках измерений неких физических величин и характеристик и в почти всех остальных областях.

Источник: dailytechinfo.org

Тоже будет интересно

Добавить комментарий